CN101965440B - NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置(12)和选择还原型NOx催化剂装置(14)的将废气中的NOx还原的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统(1)。其中,推定氧化催化剂装置(12)中NO2吸附量(Vn)的增减,根据该推定的NO2吸附量(Vn)的增减,调节旁通氧化催化剂装置(12)的废气流量(Vgb)。由此,推定氧化催化剂装置的NO2吸附状态,使流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx的NO∶NO2之比尽量接近于1∶1,添加必要的氨系溶液的量,避免氨的不足或过量供给所导致的问题。

Description

NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统
技术领域
本发明涉及在废气通路的上游侧具备氧化催化剂装置、在废气通路的下游侧具备选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)装置的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统。
背景技术
在柴油发动机的废气的净化处理中,为了在氧过剩环境中处理NOx(氮氧化物),一直使用利用了选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化系统。在该具备选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化系统中具备:以氨(NH3)为还原剂将NOx选择还原的选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)装置和在其前段、即在其上游侧的将作为氨供给源的尿素水等氨系溶液添加于废气中的氨系溶液供给装置。
从该氨系溶液供给装置添加至废气中的尿素水((NH2)2CO)被水解,通过化学反应式的(1)式“(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2”的反应产生氨。该生成的氨作为还原剂在选择还原型NOx催化剂装置中用于NOx净化。该选择还原型NOx催化剂装置中,氨和NOx通过化学反应式(2)式“4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O”、(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”和(4)式“8NH3+6NO2→7N2+12H2O”的反应将NOx还原成氮。
这些反应中,在低温下,(3)式的反应比(2)式的反应和(4)式的反应更易进行,认为当NO(一氧化氮)与NO2(二氧化氮)之比(摩尔比)为1∶1时、即NOx中的NO2的比例(摩尔比)为50%时,反应最容易。但是,在由发动机排出的废气中,NOx几乎都是NO。因而采用把将废气中的一部分NO氧化成NO2的氧化催化剂装置配置在比氨系溶液供给装置更上游侧的位置以提高低温下的NOx净化性能的方法。
与此相关,例如在日本特开2007-154819号公报中提出了以下的提高低温NOx净化性能的方法。该方法中,为了使流入SCR催化剂(选择还原型NOx催化剂)的废气中的NO∶NO2尽量接近于对低温下的NOx净化有利的1∶1,使由发动机排出的废气G的一部分或全部流过NO氧化催化剂(氧化催化剂)后供给至SCR催化剂(选择还原型NOx催化剂),将废气G的剩余部分通过不流过NO氧化催化剂的旁通路供给至SCR催化剂。此时,考虑到废气条件等或NO氧化催化剂的NO氧化性能,调节通过NO氧化催化剂的废气G的流量和不流过NO氧化催化剂地供给至SCR催化剂的各自的流量,使NO∶NO2之比接近于1∶1,从而提高低温NOx净化性能。另外,还提出了当废气G达到高温时,按照不使废气G流过NO催化剂的方式来防止NO氧化催化剂劣化的方法。
但是,被氧化催化剂氧化所生成的NO2与NO相比,对氧化催化剂的吸附性非常高。因此,在NO2达到饱和吸附之前,通过氧化催化剂生成的NO2被吸附于氧化催化剂。因而变成仅将未反应的NO供给至选择还原型NOx催化剂,而NO2不会被供给至选择还原型NOx催化剂。
另一方面,当NO2吸附量达到饱和后,在温度上升时,氧化催化剂的NO2饱和吸附量随温度上升而降低,因此引起NO2的释放。为此,超过预想的多量的NOx被供给至选择还原型NOx催化剂。
因此,根据氧化催化剂的NO2吸附程度不同,流至选择还原型NOx催化剂的NO∶NO2或NOx量发生较大变化,因此在未考虑NO2吸附的现有技术的方法中,NO∶NO2之比的预测变得不准确。为此,无法通过调节NO∶NO2之比来达成提高NOx净化率的目的。
NO∶NO2之比不同时,净化活性也不同,所消耗的氨量、即必要的尿素水等氨系溶液的量也不同。因而,氨系溶液的添加量变得过量而引起氨泄漏、或者氨系溶液的添加量不足而大大降低NOx净化性能的可能性很高。
专利文献1:日本特开2007-154819号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况完成,其目的在于提供通过推定氧化催化剂装置的NO2吸附状态、尽量使流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx的NO∶NO2之比接近于1∶1来添加必要的氨系溶液的量,从而能够避免氨的不足或过剩供给所导致的问题的NOx净化系统的控制方法以及NOx净化系统。
用于达成上述目的的本发明的NOx净化系统的控制方法是将废气中的NOx还原的NOx净化系统的控制方法,其中,在废气通路上从上游侧开始依次具备:氧化催化剂装置;向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置;选择还原型NOx催化剂装置;在上述氧化催化剂装置的上游侧从上述废气通路分支并在上述氨系溶液供给装置的上游与上述废气通路合流的旁流路;调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置,并且还具备控制上述氨系溶液的供给量的控制装置,所述NOx净化系统的控制方法的特征在于,由上述氧化催化剂装置前后的NOx量推定上述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减,根据该推定的NO2吸附量的增减,调节通过上述氧化催化剂装置的废气的流量和通过上述旁通路的废气的流量。
该氧化催化剂装置前后的NOx量可以从利用配置于氧化催化剂装置前后的NOx浓度传感器检测的NOx浓度和由吸入空气量和燃料喷射量算出的废气流量来推定,由其前后的NOx量之差可以推定NOx吸附量。另外,氧化催化剂装置的上游侧(前)的NOx浓度可以参照利用实验等预先由发动机转速或负荷(燃料流量)等设定的映像数据(map data)等来进行推定。
对于氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减,如果是氧化催化剂装置上游侧的NOx量比下游侧的NOx量多则推定为增加、如果少则推定为减少、如果相同则推定为没有增减。但是,在没有增减的推定中,为了避免控制的波动,即便是有某种程度的增减,也可判断为没有增减。即,在有无增减的判断期间可以具有一定幅度。
根据该NOx净化系统的控制方法,在选择还原型NOx催化剂装置的前段(上游侧)配置有将废气中的NO氧化成NO2的氧化催化剂装置的NOx净化系统中判断氧化催化剂装置中的NO2吸附是否已达到饱和,根据所推定的NO2吸附量来调节通过旁通路(不通过氧化催化剂装置)的废气量,从而可以调节废气中的NO向NO2的转化量。
由此,在可以提高具有选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化系统的NOx净化性能的同时,还可以将对应于流入选择还原型NOx催化剂装置的废气的NO与NO2之比的氨系溶液的量设为适当的量,将氨供给至选择还原型NOx催化剂装置。结果,NOx净化系统的NOx净化性能提高,可显著减少NOx的流出量,同时还可防止氨泄漏。
上述的NOx净化系统的控制方法中,当上述推定的NO2吸附量增加的情况下,使通过上述旁通路的废气的流量为0;当上述推定的NO2吸附量减少的情况下,使废气的一部分通过上述旁通路,同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置;在上述推定的NO2吸附量没有增减的情况下,推定从上述氧化催化剂装置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩尔比),在该推定的NO2的比例为50%以下时,使全部的废气通过上述氧化催化剂装置,在该推定的NO2的比例大于50%时,使废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置。
由此,可以利用选择还原型NOx催化剂装置使流入选择还原型NOx催化剂装置的废气中的NO2的比例(或NO∶NO2之比)接近于氨与NOx的反应高效进行的NO2比例(或NO∶NO2之比)即50%(或1∶1)。
上述的NOx净化系统的控制方法中,在使上述废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置时,按照使流入上述选择还原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过上述旁通路的废气的量。
由此,由于可以更为准确地推定氧化催化剂装置的后游的NO2的比例,因此通过使其反映为废气流量的调节,可以以更好的精度利用选择还原型NOx催化剂装置使流入选择还原型NOx催化剂装置的废气中的NO2的比例(或NO∶NO2之比)接近于氨与NOx的反应高效进行的NO2比例(或NO∶NO2之比)即50%(或1∶1),由此可以进一步提高NOx的净化性能。
上述的NOx净化系统的控制方法中,当上述推定的NO2吸附量减少的情况下,在推定流入上述选择还原型NOx装置的废气中的NO2的比例时,根据上述氧化催化剂装置的温度和基于废气的氧浓度的NO和NO2的平衡组成状态来推定从上述氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。由此,可以容易地推定从氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。
这样,用于达成上述目的的本发明的废气净化系统被构成为:其是将废气中的NOx还原的NOx净化系统,其在废气通路上从上游侧开始依次具备:氧化催化剂装置;向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置;选择还原型NOx催化剂装置;在上述氧化催化剂装置的上游侧从上述废气通路分支并在上述氨系溶液供给装置的上游与上述废气通路合流的旁流路;调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置,而且还具备控制上述氨系溶液的供给量的控制装置,其中,上述控制装置由上述氧化催化剂装置前后的NOx量推定上述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减,并根据该推定的NO2吸附量的增减来调节通过上述氧化催化剂装置的废气的流量和通过上述旁通路的废气的流量。
上述的废气净化系统被构成为:在上述推定的NO2吸附量增加的情况下,上述控制装置进行使通过上述旁通路的废气的流量为0的控制;当上述推定的NO2吸附量减少的情况下,上述控制装置进行使废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置的控制;当上述推定的NO2吸附量没有增减的情况下,上述控制装置推定从上述氧化催化剂装置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩尔比),在该推定的NO2的比例为50%以下时,进行使全部废气通过上述氧化催化剂装置的控制,在该推定的NO2的比例大于50%时,进行使废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置的控制。
另外,上述NOx净化系统被构成为:在使上述废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置时,上述控制装置进行按照使流入上述选择还原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过上述旁通路的废气的量的控制。
上述NOx净化系统被构成为:当上述推定的NO2吸附量减少的情况下,在推定流入上述选择还原型NOx装置的废气中的NO2比例时,上述控制装置根据上述氧化催化剂装置的温度和基于废气的氧浓度的NO和NO2的平衡组成状态来推定由上述氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。
根据上述NOx净化系统,可以实施上述NOx净化系统的控制方法,可发挥相同的效果。
根据本发明的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统,在选择还原型NOx催化剂装置的前段(上游侧)配置有将废气中的NO氧化成NO2的氧化催化剂装置的NOx净化系统中,由NO2吸附量的增减来判断氧化催化剂装置中的NO2吸附是否已达到饱和,并根据所推定的NO2吸附量来调节通过旁通路的废气量。由此,可以调节废气中的NO向NO2的转化量。
另外,由于可以由氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减来推定流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx中的NO2的比例(NO∶NO2之比),因此可以反映NO2的比例之差所带来的选择还原型NOx催化剂装置的净化性能。
由此,可以在提高选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化性能的同时,将对应于流入选择还原型NOx催化剂装置的废气的NO与NO2之比的氨系溶液的量设为适当的量,在没有过量或不足的情况下将氨供给至选择还原型NOx催化剂装置。因而,NOx净化系统的NOx净化性能提高,可以显著减少NOx的流出量,同时也可防止氨泄漏。
附图说明
图1为表示本发明实施方式的NOx净化系统的构成的图。
图2为表示本发明实施方式的NOx净化系统的控制方法的控制流程的一个例子的图。
图3为表示氧化催化剂装置的催化剂温度与NO2饱和吸附量之间的关系的图。
图4为表示氧浓度为10%时的氧化催化剂装置的催化剂温度和NO2相对于NOx的比例(或NO∶NO2)的平衡组成的图。
图5为表示氧浓度为2%时的氧化催化剂装置的催化剂温度和NO2相对于NOx的比例(或NO∶NO2)的平衡组成的图。
图6为表示NO2相对于NOx的比例为50%(或NO∶NO2=1∶1)时的选择还原型NOx催化剂装置的催化剂温度和NOx净化率的图。
图7为表示NO2相对于NOx的比例为0%(或NO∶NO2=1∶0)时的选择还原型NOx催化剂装置的催化剂温度和NOx净化率的图。
符号说明
1NOx净化系统
10柴油发动机
11废气通路
11a第1流量调节阀
12氧化催化剂装置(DOC)
13氨系溶液供给装置
13a喷射阀
14选择还原型NOx催化剂装置(SCR)
15旁通路
15a第2流量调节阀
16第1废气温度传感器
17第2废气温度传感器
18第3废气温度传感器
19第1NOx浓度传感器
20第2NOx浓度传感器
21氧浓度传感器
22发动机运转状态检测装置
30控制装置(ECU)
30a供给量控制装置
An、An1、Ana、Anb、Anc氨量
Cn1第1NOx浓度
Cn2第2NOx浓度
Co氧浓度
Ga通过氧化催化剂装置的废气
Gb通过旁通路的废气
Gc流入选择还原型NOx催化剂装置的废气
Gt从发动机排出的废气
Lc氨系溶液的供给量
Ne发动机转速
Q燃料喷射量(或负荷)
Tca催化剂温度
Tcc选择还原型催化剂装置的催化剂温度
Va吸气量
Vga第1废气流量
Vgb第2废气流量
Vn NO2吸附量
Vn1流入氧化催化剂装置的NOx量
Vn2从氧化催化剂装置流出的NOx量
Vna、Vnai、Vnb、Vnc NOx量
Vna1、Vnai1、Vnb1、Vnc1NO量
Vna2、Vna4、Vna5、Vnai2、Vnb2、Vnc2NO2
Vna3利用氧化催化剂装置将NO转化成NO2的量
Vnc流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx量
Vnf NO2饱和吸附量
Vnt从发动机流出的NOx量
α1从氧化催化剂装置排出的废气中的NO2相对于NOx的比例
α2旁通路的废气中的NO2的比例
αc流入选择还原型NOx催化剂装置的废气中的NO2相对于NOx的比例
βa从NO向NO2的转化率(氧化率)
ηe NOx净化率
ΔVn NO2吸附量的增减量
ΔVn1规定的第1判定值
ΔVn2规定的第2判定值
ΔCn1规定的第1判定浓度
ΔCn2规定的第2判定浓度
具体实施方式
以下,以将通过柴油发动机的废气通路的废气的NOx进行净化的NOx净化系统为例,一边参照附图一边说明本发明的实施方式的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统。
图1表示本发明实施方式的NOx净化系统1的构成。该NOx净化系统1中,在柴油发动机10的废气通路11上,从上游侧开始依次设有氧化催化剂装置(DOC)12、向废气通路11供给氨系溶液的氨系溶液供给装置13和选择还原型NOx催化剂装置(SCR)14。进而,按照在氧化催化剂装置12的上游侧分支并在氧化催化剂装置12与氨系溶液供给装置13的喷射阀13a之间合流的方式设置迂回氧化催化剂装置12的旁通路15。另外,为了调节通过氧化催化剂装置12的废气Ga的第1废气流量Vga,在废气通路11上设置第1流量调节阀11a;为了调节通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb,在旁通路15上设置第2流量调节阀15a。由此构成为可以控制各个废气流量Vga、Vgb。
氧化催化剂装置12是通过在堇青石蜂窝陶瓷等多孔陶瓷的蜂窝结构等的担载体上担载钯、氧化铈、铂、氧化铝等而形成的。当在废气Ga中具有未燃燃料(烃:HC)或一氧化碳(CO)等时,该氧化催化剂装置12将其氧化,利用该氧化所产生的热量将废气Ga升温。利用该升温的废气Ga,可以使下游侧的选择还原型NOx催化剂装置14升温。
该氧化催化剂装置12除了具有氧化NOx(氮氧化物)、HC(烃)的性质之外,还具有吸附NOx的性质。即,将NO(一氧化氮)氧化成NO2(二氧化氮),并将该NO2吸附保持。保持于该氧化催化剂装置12的NO2在废气温度上升、氧化催化剂的催化剂温度达到某个一定温度以上时发生脱离而被释放。如图3所示,该氧化催化剂装置12的NO2饱和吸附量Vnf(用线L表示)在催化剂温度Tca上升时减少。
氨系溶液供给装置13是用于将成为还原NOx时的还原剂的NH3(氨)供给至选择还原型NOx催化剂装置14的装置,其具备将尿素水溶液或氨水溶液等氨系溶液从氨系溶液罐(未图示)喷射至废气通路11的喷射阀13a,从而形成。
选择还原型NOx催化剂装置14是通过在由堇青石或氧化铝或氧化钛等形成的蜂窝结构等的担载体上担载二氧化钛-钒、沸石、氧化铬、氧化锰、氧化钼、氧化钛、氧化钨等而形成的。通过该构成,具有利用氨将NOx还原净化的功能。
另外,在发动机10后的废气通路11上设置第1废气温度传感器16,在氧化催化剂装置12的上游侧的废气通路11上设置第2废气温度传感器17,进而在选择还原型NOx催化剂装置14的上游侧的废气通路11上设置第3废气温度传感器18。该第1废气温度传感器16对从发动机10排出的废气Gt的温度进行检测、第2废气温度传感器17对流入氧化催化剂装置12的废气Ga的温度进行检测、第3废气温度传感器18对流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc的温度进行检测。
另外,在发动机10后的废气通路11上设置第1NOx浓度传感器19,在氧化催化剂装置12后的废气通路11上设置第2NOx浓度传感器20。使用这些NOx浓度传感器19、20的检测值Cn1、Cn2来推定被氧化催化剂装置12吸附的NO2的量Vn。换而言之,推定NO2吸附量Vn。进而,在发动机10后的废气通路11上设置用于检测废气Gt中的氧浓度Co的氧浓度传感器21。
另外,该第1NOx浓度传感器19在由氧化催化剂装置12上游侧的NOx浓度Cn1算出从发动机10排出的NOx排出量Vn1时是必要的,但在由NOx排出量映像数据推定由发动机10排出的NOx排出量Vn1时是不需要的。
进而,在发动机10上设置用于检测发动机转速Ne、燃料喷射量(或负荷)Q、冷却水温度等显示发动机运转状态的各数据的发动机运转状态检测装置22,同时还设置控制该发动机10的整个运转的被称作发动机控制单元(ECU)的控制装置30。另外,将用于进行氨系溶液的供给和供给量Lc的调节控制的氨系溶液供给量控制装置30a组装设置在控制装置30中。
该供给量控制装置30a根据发动机10的运转状态(例如发动机转速Ne、燃料喷射量Q等)、NOx浓度Cn1、Cn2、废气温度等输入值来控制第1流量调节阀11a、第2流量调节阀15a、氨系溶液供给装置13的喷射阀13a等,从而调节流过氧化催化剂装置12的废气Ga的第1废气流量Vga和流过旁通路15而不通过氧化催化剂装置12的废气Gb的第2废气流量Vgb,同时调节供给至选择还原型NOx催化剂装置14的氨系溶液的供给量Lc。另外,根据需要,可以向该供给量控制装置30a输入氧化催化剂装置12的催化剂温度Tca的测量值或推定值以及选择还原型催化剂装置14的催化剂温度Tcc的测量值或推定值。
该NOx净化系统1中,从发动机10排出的废气Gt中的NOx的一部分在达到依赖于催化剂温度Tca的NO2饱和吸附量Vnf之前的期间被氧化催化剂装置12吸附。另外,通过氧化催化剂装置12后的剩余的NOx被选择还原型NOx催化剂装置14还原。另外,如图3所示,当催化剂温度Tca增高时,NO2饱和吸附量Vnf减少,因此通过氧化催化剂装置12后的NOx和从氧化催化剂装置12释放的NOx被选择还原型NOx催化剂装置14还原。该选择还原型NOx催化剂装置14中,NOx以从由喷射阀13a添加至废气Gc中的氨系溶液所产生的NH3(氨)作为还原剂而被还原成N2(氮气)。该废气Gc被净化,通过废气通路11后被释放到大气中。
接着,对上述NOx净化系统1中的废气的流量调节和氨系溶液的供给量调节的控制进行说明。该NOx净化系统1中,氨系溶液供给装置13按照图2所示的控制流程如下地控制废气流量Vga、Vgb和氨系溶液的供给量Lc。
图2的控制流程中示出的是:在开始发动机10的运转时,从进行发动机10的运转控制的控制流程开始,为了NOx净化而反复要求执行,在发动机10的运转结束时,与进行发动机10的运转控制的控制流程一起结束。
该图2的控制流程中,从氧化催化剂装置12前后的NOx量Vn1、Vn2推定氧化催化剂装置12中NO2吸附量Vn的增减,根据该推定的NO2吸附量Vn的增减,判断NO2对氧化催化剂装置12的吸附量Vn是否已到达NO2饱和吸附量Vnf,从而调节通过氧化催化剂装置12的废气Ga的第1废气流量Vga和通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb,同时调节相当于考虑了此时流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc中NO2相对于NOx的比例αc(或NO∶NO2之比)的氨量An的氨系溶液的供给量Lc,从而进行供给。由此,在提高选择还原型NOx催化剂装置14的NOx净化性能的同时,使供给量Lc达到最佳量。
要求该图2的控制流程时则开始,在步骤S11中输入对于调节废气流量Vga、Vgb所必需的数据。作为该数据,有发动机的数据、NOx浓度Cn1、Cn2、氧浓度Co、催化剂温度Tca、Tcc等。
该发动机的数据是显示发动机10的运转状态等的利用发动机运转状态检测装置22检测的发动机转速Ne、燃料喷射量(负荷)Q、吸气量Va等。另外,NOx浓度Cn1、Cn2是用第1NOx浓度传感器19检测的第1NOx浓度Cn1和用第2NOx浓度传感器20检测的第2NOx浓度Cn2。此外,当不使用氧化催化剂装置12上游侧的NOx浓度Cn1而由发动机的运转状态算出NOx排出量时,输入NOx排出量映像数据和氧化催化剂装置12下游侧的NOx浓度Cn2。
氧浓度Co是用氧浓度传感器21检测的氧浓度。另外,催化剂温度Tca是氧化催化剂装置12的氧化催化剂的温度,可以使用直接测量的催化剂温度,但直接测量一般来说很难,因此使用由利用第1废气温度传感器16检测的废气温度推定的温度。催化剂温度Tcc是选择还原型NOx催化剂装置14的选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)的温度,可以使用直接测量的催化剂温度,但由于直接测量一般来说很难,因此使用由利用第3废气温度传感器18检测的废气温度推定的温度。
接下来的步骤S12中,算出氧化催化剂装置12中NO2吸附量Vn的增减量ΔVn。该NO2吸附量Vn的增减量ΔVn的计算如下进行。
由利用未图示的空气质量流量传感器检测的吸气量Va和燃料喷射量Q算出废气流量Vgt。参照预先求得的第1流量控制阀11a的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度和废气流量Vgt与第1废气量Vga的关系,由控制时的两者的阀开度求出通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga。
由该第1废气流量Vga和第1NOx浓度Cn1算出氧化催化剂装置12的上游侧的NOx量Vn1,由第1废气流量Vga和第2NOx浓度Cn2算出氧化催化剂装置12的下游侧的NOx量Vn2。从该上游侧的NOx量Vn1减去下游侧的NOx量Vn2,算出NO2吸附量Vn的增减量ΔVn(ΔVn=Vn1-Vn2)。
接下来的步骤S13中,判定该NO2吸附量Vn的增减。即,判定该NO2吸附量Vn的增减量ΔVn是否大于规定的第1判定值ΔVn1。该规定的第1判定值ΔVn1可以是0(ΔVn1=0),但为了防止控制的波动,优选使其为接近于0的“+:正”的数值(ΔVn1>0)。另外,还可以单纯地判定第1NOx浓度Cn1减去第2NOx浓度Cn2的值ΔCn(=Cn1-Cn2)是否大于规定的第1判定浓度ΔCn1(ΔCn1>0)。
步骤S13的判定中,当NO2吸附量Vn的增减量ΔVn大于规定的第1判定值ΔVn1时,即ΔVn>ΔVn1(或ΔCn>ΔCn1)时(是),则判断是NO2吸附量Vn增加的状态。该状态是NO2吸附量Vn未达到NO2饱和吸附量Vnf的状态。然后,为了进行吸附时用的控制,进行步骤S16。
在步骤S16的旁通路的关闭(之1)的控制中,使通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb为0。即,完全打开第1流量调节阀11a并完全关闭第2流量调节阀15a。由此,在利用氧化催化剂装置12将废气Gt中的NO氧化转换成NO2的同时,使所产生的NO2吸附于氧化催化剂装置12。与此同时,算出选择还原型NOx催化剂装置14中必要的氨量An。然后进行步骤S20。
接着,说明该氨量An的计算。在进行该步骤S16的控制时,由于NO2被吸附于氧化催化剂装置12,因此氧化催化剂装置12下游侧的NOx基本都是NO。另外,流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc中的NOx量Vnc与通过氧化催化剂装置12后的废气Gb中的NOx量Vn2相同(Vnc=Vn2)。
因此,在此状态下,由于流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc中的NOx基本为NO,因此根据NOx量Vnc和仅为NO的化学反应式的(2)式“4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O”的反应来算出氨量An1。参照图7所示的NO2的比例αc为0(NO∶NO2为1∶0)时的选择还原型NOx催化剂装置14的催化剂温度Tcc与NOx净化率ηe之间的关系,将该算出的氨量An1乘以该催化剂温度Tcc下的NOx净化率ηe进行校正,从而算出必要的氨量An(An=An1×ηe)。
在步骤S13的判定中,当不是ΔVn>ΔVn1时(否),进行步骤S14。在接下来的步骤S14中,判定NO2吸附量Vn的增减量ΔVn是否小于规定的第2判定值ΔVn2。该ΔVn2可以为0(ΔVn2=0),但为了防止控制的波动,优选使其为接近0的“-:负”的数值(ΔVn2<0、例如ΔVn2=-ΔVn1)。此外,还可单纯地判定第1NOx浓度Cn1减去第2NOx浓度Cn2的值ΔCn(=Cn1-Cn2)是否小于规定的第2判定浓度ΔCn2(ΔCn2<0)。
该NO2吸附量Vn的增减量ΔVn小于规定的第2判定值ΔVn2时,即ΔVn<ΔVn2(或ΔCn<ΔCn2)时(是),则判断处于NO2吸附量Vn减少的状态。此状态是NO2吸附量Vn到达NO2饱和吸附量Vnf而释放出NO2的状态。然后,为了进行NO2释放时用的控制,进行步骤S17。
被该氧化催化剂装置12吸附的NO2的释放如下产生:如图3所示,由于氧化催化剂的催化剂温度Tca的上升,NO2饱和吸附量Vnf降低,从而NO2饱和吸附量Vnf变得小于NO2吸附量Vn。例如,当催化剂温度Tca从Ta上升至Tb时,NO2饱和吸附量Vnf由A变为B,因此释放了A-B的NO2
该NO2释放时用的步骤S17的废气的流量调节(之1)中,在使废气Gt的一部分Ga流至氧化催化剂装置12的同时,使废气Gt的剩余部分Gb流至旁通路15。即,同时打开第1流量调节阀11a和第2流量调节阀15a,调节废气流量Vga、Vgb。
此时,进行按照使流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO2的比例αc等于或接近于50%、即NO∶NO2等于或接近于1∶1的方式来调节通过氧化催化剂装置12的废气Ga的第1废气流量Vga和通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb的控制。该控制如下进行。
在该步骤S17的流量调节(之1)的控制中,算出通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga和从氧化催化剂装置12排出的废气Ga中的NO2的比例α1。参照预先求得的第1流量控制阀11a的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度以及废气流量Vgt与第1废气量Vga的关系,由控制时的两者的阀开度求得该第1废气量Vga。
该NO2的比例α1是由氧化催化剂装置12的催化剂温度Tca和废气Ga的氧浓度Co(与废气Gt的氧浓度Co相同)、参照与其相对应的NO和NO2的平衡组成(NO∶NO2平衡比)数据、根据催化剂温度Tca和基于氧浓度Co的NO和NO2的平衡组成来进行推定。该NO和NO2的平衡组成数据例如如图4和图5所示。该图4和图5中,横轴表示催化剂温度Tca、纵轴表示NO2的比例α1。线表示NO和NO2的平衡组成。图4表示氧浓度Co为10%的情况、图5表示氧浓度Co为2%的情况。因此,例如废气G的氧浓度Co为10%时参照图4,如果催化剂温度Tca为400℃,则NO2的比例α1约为60%。由此推定从氧化催化剂装置12流出的废气Ga中的NOx中的NO2的比例α1。
由该NO2的比例α1和从氧化催化剂装置12流出的废气Ga的第1废气量Vga中所含的NOx量Vna(=Cn2×Vga)算出NO量Vna1(=Vna×(1-α1))和NO2量Vna2(=Vna×α1)。
另一方面,迂回氧化催化剂装置12地通过旁通路15的第2废气量Vgb通过从全部废气Gt的流量Vgt减去第1废气量Vga来求得(Vgb=Vgt-Vga)。该废气Gb中的NOx量Vnb由第2废气量Vgb和第1NOx浓度Cn1算出(Vnb=Cn1×Vgb)。另外,由该废气Gb中的NO2的比例α2(与废气Gt中的NO2的比例相同)由表示发动机10运转状态的发动机转速Ne和燃料喷射量(或负荷)Q等、参照NO2比例映像数据来进行计算。由此,由与第2废气量Vgb中所含的NOx量Vnb的关系算出NO量Vnb1(=Vnb×(1-α2))和NO2量Vnb2(=Vnb×α2)。
根据这些计算结果,在加和各个NO量Vna1、Vnb1的同时,加和各个NO2量Vna2、Vnb2,算出流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气中的NO量Vnc1和NO2量Vnc2(Vnc1=Vna1+Vnb1、Vnc2=Vna2+Vnb2)。由此算出NOx中的NO2量的比例αc(或NO量∶NO2量之比)(αc=Vnc2/(Vnc1+Vnc2))。
根据这些信息,进行在NOx中的NO2量Vnc的比例αc达到50%的方向(NO量∶NO2量成为1∶1的方向)上增减第1废气量Vga的控制,由此使NOx中的NO2量的比例αc等于或接近于50%(使NO量∶NO2量为1∶1)。
通过该废气流量Vga、Vgb的流量调节,如果NO2的比例αc达到50%、即NO∶NO2=1∶1,则此时根据NOx量Vnc和化学反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应来计算氨量An1。参照图6所示的NO2的比例αc为50%(NO∶NO2=1∶1)时的选择还原型NOx催化剂装置14的催化剂温度Tcc与NOx净化率ηe之间的关系,将该算出的氨量An1乘以该催化剂温度Tcc下的NOx净化率ηe进行校正,算出必要的氨量An(=An×ηe)。
另外,当无论是否进行废气流量Vga、Vgb的控制,NO2的比例αc最大也保持在小于50%的值时,此时的氨量An由于NO2的比例αc未达到50%、即NO∶NO2并非1∶1,因而对于NO2量Vnc2的部分而言,根据化学反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应和图6的NOx净化率ηe来计算氨量Ana。另外,对于该反应中余下的NO部分(Vnc1-Vnc2),根据化学反应式的(2)式“4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O”的反应和图7的NOx净化率ηe算出氨量Anb。将它们加和,作为必要的氨量An(=Ana+Anb)。
另外,当无论是否进行废气流量Vga、Vgb的控制,NO2的比例αc最小也保持在大于50%的数值时,此时的氨量An由于NO2的比例αc未达到50%、即NO∶NO2并非1∶1,因而对于NO量Vnc1的部分而言,根据化学反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应和图6的NOx净化率ηe来计算氨量Ana。另外,对于该反应中余下的NO2量的部分(Vnc2-Vnc1),根据化学反应式的(4)式“8NH3+6NO2→7N2+12H2O”的反应和未图示的相当于图6或图7的NO2的比例αc为100%(NO∶NO2=0∶1)的NOx净化率ηe来算出氨量Anc。将它们加和,作为必要的氨量An(=Ana+Anc)。
另外,在步骤S14的判定中,当不是ΔVn<ΔVn2时(否),则判断为氧化催化剂装置12既未吸附NO2也未释放NO2,为了进行平衡时用的操作,进行步骤S15。
步骤S15中,判定从氧化催化剂装置12流出的废气Ga中的NOx中的NO2的比例(摩尔比)α3是否为50%以下。换而言之,判定废气中的NO∶NO2是否为1∶1以上。
为了进行该步骤S15的判定,计算从氧化催化剂装置12流出的废气Ga中的NO量Vna1和NO2量Vna2。因此,首先计算通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga。该第1废气量Vga参照预先求得的第1流量控制阀11a的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度以及废气流量Vgt与第1废气量Vga的关系,由控制时的两者的阀开度求得。
接着,由显示发动机10的运转状态的发动机转速Ne和燃料喷射量Q等、参照NO2比例映像数据算出流入氧化催化剂装置12的废气Ga中的NO2相对于NOx的比例α2(或NO∶NO2之比)。此外,该NO2比例映像数据预先通过实验等设定,并存储在控制装置30中。
流入氧化催化剂装置12的NOx量Vnai由从发动机10排出的NOx排出量Vn1和流入氧化催化剂装置12的废气Ga的流量Vga算出(Vnai=Vn1×Vga/Vgt)。通过该NOx量Vnai与NO2的比例α2,算出流入氧化催化剂装置12的NO量Vnai1和NO2量Vnai2(Vnai1=Vnai×(1-α2)、Vnai2=Vnai×α2)。
接着,算出通过氧化催化剂装置12后的NO量Vna1。在氧化催化剂装置12中NO转化成NO2的量Vna3由催化剂温度Tca、参照显示催化剂温度Tca与从NO向NO2的转化率(氧化率)βa之间的关系的转化率映像数据来算出。该转化率βa的关系预先通过实验等设定,并存储在供给量控制装置30a中。即,该氧化催化剂装置12中通过NO的氧化所消耗的NO量Vna3成为流入氧化催化剂装置12的NO量Vnai1乘以转化率βa而得到的值(Vna3=Vnai1×βa)。另外,在没有变化的情况下,流出至氧化催化剂装置12下游侧的NO量Vna1通过从所流入的NO量Vnai1减去通过转化所消耗的NO量Vna3来获得(Vna1=Vnai1×(1-βa))。
接着,算出通过氧化催化剂装置12后的NO2量Vna2。该氧化催化剂装置12中NO转化成NO2所产生的NO2量Vna4成为流入氧化催化剂装置12的NO量Vnai1乘以转化率βa而得到的值(Vna4=Vna3=Vnai1×βa)。另外,氧化催化剂装置12中释放的NO2量Vna5由NOx的增加量ΔVn算出。即,使NOx的增加量ΔVn为该释放的NO2量Vna5(Vna5=ΔVn)。因此,通过氧化催化剂装置12后的废气Ga中的NO2量Vna2的值成为流入氧化催化剂装置12的NO2量Vnai2和由NO转化的NO2量Vna4和所释放的NO2量Vna5之和(Vna2=Vnai2+Vna4+Vna5)。
根据这些结果,可以由通过氧化催化剂装置12后的NO量Vna1和NO2量Vna2来算出通过氧化催化剂装置12后的NO2量相对于NOx量的比例α3(α3=Vna2/(Vna1+Vna2))。
在该步骤S15的判定中,当NOx中的NO2的比例(摩尔比)α3为50%以下、即废气中的NO∶NO2为1∶1以上(NO/NO2>1)时(否),进行步骤S18。通过步骤S18的旁通路的关闭(之2)的控制,使废气Gt的总量Vgt流至氧化催化剂装置12,使通过旁通路15的废气Gb的流量Vgb为0。即,完全打开第1流量调节阀11a并完全关闭第2流量调节阀15a。
此时,由于流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc的NO2相对于NOx的比例αc保持在50%以下,因此对于对应于NO2量Vna2的部分而言,根据化学反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应和图6的NOx净化率ηe来算出氨量Ana。另外,对于该反应余下的NO量(Vna1-Vna2)的部分而言,根据化学反应式的(2)式“4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O”的反应和图7的NOx净化率ηe来算出氨量Anb。将它们加和,作为必要的氨量An(=Ana+Anb)。
另外,在该步骤S15的判定中,当NOx中的NO2的比例α3大于50%时(是),进行步骤S19的废气的流量调节(之2)。
在该平衡时用的步骤S19的废气的流量调节(之2)中,在使废气Gt的一部分Ga流入氧化催化剂装置12的同时,使废气Gt的剩余部分Gb流入旁通路15。即,同时打开第1流量调节阀11a和第2流量调节阀15a,调节各废气Ga、Gb的流量Vga、Vgb。
此时,进行按照流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO2的比例αc等于或接近于50%、即NO∶NO2等于或接近于1∶1的方式来调节通过氧化催化剂装置12的废气Ga的流量Vga和通过旁通路15的废气Gb的流量Vgb的控制。该控制如下进行。
在该步骤S19的流量调节(之2)的控制中,算出通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga和从氧化催化剂装置12排出的废气Ga中的NO2的比例α1。该第1废气量Vga参照预先求得的第1流量控制阀11a的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度以及废气流量Vgt与第1废气量Vga的关系,由控制时的两者的阀开度求得。
以下与步骤S15中从氧化催化剂装置12流出的废气中的NO量Vna1和NO2量Vna2的算出同样地操作,算出从氧化催化剂装置12流出的废气中的NO量Vna1和NO2量Vna2。
接着,算出通过旁通路15的废气Gb中的NO量Vnb1和NO2量Vnb2。为此,该废气Gb的流量Vgb通过从废气Gt的流量Vgt减去通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga来算出(Vgb=Vgt-Vga)。
另外,NO量Vnb1和NO2量Vnb2由该废气流量Vgb、NOx浓度Cn1、从发动机10排出的废气Gt中的NO2相对于NOx的比例α2算出。NO量Vnb1由第2废气流量Vgb和NOx浓度Cn1和(1-α2)的乘积算出(Vnb1=Vgb×Cn1×(1-α2))。另外,NO2量Vnb2由第2废气流量Vgb和NOx浓度Cn1和NO2的比例α2的乘积算出(Vnb2=Vgb×Cn1×α2)。
根据这些算出结果,在加和各个NO量Vna1、Vnb1的同时,加和各个NO2量Vna2、Vnb2,算出流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气中的NO量Vnc1和NO2量Vnc2(Vnc1=Vna1+Vnb1、Vnc2=Vna2+Vnb2)。由此,算出NOx中的NO2量的比例αc(或NO量∶NO2量之比)(αc=Vnc2/(Vnc1+Vnc2))。
由这些信息,通过在NOx中的NO2量的比例αc达到50%的方向、即NO∶NO2达到1∶1的方向上增减第1废气量Vga,使NOx中的NO2量的比例αc等于或接近50%、即使NO量∶NO2量等于或接近1∶1。即,根据该NOx中的NO2的比例αc(或NO∶NO2)的算出结果,按照流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO2的比例αc达到50%、即NO∶NO2达到1∶1的方式来进行调节第1废气量Vga和第2废气量Vgb的控制。
此时,当NO2的比例αc达到50%、即NO∶NO2为1∶1时,根据化学反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应,由NOx量(Vnc1+Vnc2)算出氨量An1。参照图6所示的NO2的比例αc为50%、(NO∶NO2为1∶1)时的选择还原型NOx催化剂装置14的催化剂温度Tcc与NOx净化率ηe之间的关系,将该算出的氨量An1乘以该催化剂温度Tcc下的NOx净化率ηe进行校正,算出必要的氨量An(=An1×ηe)。
另外,当此时的氨量在NO2的比例αc未达到50%、即NO∶NO2并非1∶1时,换而言之即便控制废气流量Vga、Vgb,NO2的比例αc也维持大于50%的情况时,对于NO量Vnc1的部分而言,算出氨量Ana。该氨量Ana的算出根据化学反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应和图6的NOx净化率ηe来进行。对于该反应余下的NO2的部分(Vnc2-Vncl)而言,根据化学反应式的(4)式“8NH3+6NO2→7N2+12H2O”的反应和虽未图示但相当于图6或图7的NO2的比例为100%(NO∶NO2=0∶1)的NOx净化率ηe来算出氨量Anc。将它们加和,作为必要的氨量An(=Ana+Anc)。
在该步骤S16~S19的任一个之后的步骤S20中,进行氨系溶液的供给量的控制。通过该控制,将可产生步骤S16~S19中算出的必要氨量An的量的氨系溶液从喷射阀13a供给至废气通路11。
然后,在规定时间(与NO2吸附量增减的判定间隔以及NO2的比例的判定间隔有关的时间)内进行步骤S16~S19的废气的流量控制和步骤S20的氨系溶液的供给量的控制,并返回。返回后,重复由上级的控制流程要求的步骤S11~步骤S20。
当发动机10的运转结束时,该图2的控制流程不会被上级的控制流程要求,在上级控制流程结束的同时,图2的控制流程也结束。此外,当在图2的控制流程的执行过程中发生发动机10的运转结束时,发生中断,图2的控制流程被中断,返回至上级的控制流程,在上级的控制流程结束的同时,图2的控制流程也结束。
根据上述图2的控制流程,在步骤S17及步骤S19中,由于流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc中的NOx中的NO2量的比例αc等于或接近于50%(使NO量∶NO2量为1∶1),因此能够提高NOx净化性能。其理由如下。
图6表示NOx中的NO2量的比例为50%(NO∶NO2=1∶1)时的催化剂温度与NOx净化率之间的关系,图7表示NOx中的NO2量的比例为0%(NO∶NO2=1∶0)时的催化剂温度与NOx净化率之间的关系。由该图6及图7可知,当NOx中的NO2量的比例为50%(NO∶NO2=1∶1)时,低温区域下的NOx净化率显著增高。因此,通过尽量将NOx中的NO2量的比例控制为50%(NO∶NO2=1∶1),可以提高NOx净化率。
而且,根据上述废气净化系统的控制方法,当氧化催化剂装置12的NO2吸附量Vn很少而未达到饱和时,氧化催化剂装置12中生成的NO2吸附于氧化催化剂装置12,流入选择还原型NOx催化剂装置14的NOx基本都是NO,因此与其相对应,可以根据NOx净化为NO的反应式(2)式“4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O”的反应算出氨系溶液的供给量,进而能够以选择还原型NOx催化剂的NOx净化率映像为基础进行校正,添加必要量Lc的氨系溶液。
另外,在氧化催化剂装置12中,当NO2吸附量接近饱和时,由于NOx以对应于由废气流量Vga、催化剂温度Tca、NOx浓度Cn1、氧浓度Co预测的从NO向NO2的转化率(NO2生成率)βa的NO∶NO2比从氧化催化剂装置12流出,因此此时当预测NO2比NO多时,调节流过氧化催化剂装置12的第1废气流量Vga和未流过氧化催化剂装置12的第2废气流量Vgb,使得流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO∶NO2达到1∶1。与其相对应,可以根据NOx净化为NO∶NO2=1∶1的反应式的(3)式“2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O”的反应来算出氨系溶液的供给量Lc,进而能够以选择还原型NOx催化剂的NOx净化率映像为基础进行校正,添加必要量的氨系溶液。
进而,当判定氧化催化剂装置12的NO2吸附量达到饱和、随着氧化催化剂的催化剂温度Tca的上升、NO2饱和吸附量Vnf降低而发生吸附NO2的脱离时,由温度上升的程度推定NOx脱离量Vna5。另外,由此时的废气条件算出由发动机10排出的NOx排出量Vn1和NO向NO2的转化率βa,推定还包括脱离NO2在内的NO2量。然后,按照NO2相对于流入选择还原型NOx催化剂装置14的NOx的比例αc等于或接近于50%(或NO∶NO2为1∶1)的方式,调节通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga和未通过氧化催化剂装置12的第2废气量Vgb。另外,氨系溶液可以添加对应于在此时废气条件下被净化的NOx量Vnc的供给量Lc。
因此,根据上述NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统,判定氧化催化剂装置12的NO2吸附是否已达到饱和,并通过考虑其结果,可以推定流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO2相对于NOx的比例αc(或NO∶NO2之比),可以更为良好地反映NOx的成分不同所带来的选择还原型NOx催化剂的净化性能,可以使必要的氨系溶液的供给量成为适当的量,可以避免氨的不足或过量所导致的问题。
具有上述优异效果的本发明的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统由于可以推定氧化催化剂装置的NO2吸附状态,使流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx的NO∶NO2之比尽量接近于1∶1,添加必要的氨系溶液的量以避免氨的不足或过量供给所导致的问题,因而对于从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置和选择还原型NOx催化剂装置以将废气中的NOx还原的NOx净化系统而言,可以极为有效地利用。

Claims (6)

1.一种将废气中的NOx还原的NOx净化系统的控制方法,其是废气净化系统的控制方法,其中,在废气通路上从上游侧开始依次具备:氧化催化剂装置;向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置;选择还原型NOx催化剂装置;在所述氧化催化剂装置的上游侧从所述废气通路分支并在所述氨系溶液供给装置的上游与所述废气通路合流的旁流路;和调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置,并且还具备控制所述氨系溶液的供给量的控制装置,所述NOx净化系统的控制方法的特征在于,由所述氧化催化剂装置前后的NOx量推定所述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减,根据该推定的NO2吸附量的增减,调节通过所述氧化催化剂装置的废气的流量和通过所述旁通路的废气的流量,
在所述推定的NO2吸附量增加的情况下,使通过所述旁通路的废气的流量为0;
在所述推定的NO2吸附量减少的情况下,使废气的一部分通过所述旁通路,同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置;
在所述推定的NO2吸附量没有增减的情况下,推定从所述氧化催化剂装置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩尔比),在该推定的NO2的比例为50%以下时,使全部的废气通过所述氧化催化剂装置;在该推定的NO2的比例大于50%时,使废气的一部分通过所述旁通路,同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置。
2.根据权利要求1所述的NOx净化系统的控制方法,其特征在于,在使所述废气的一部分通过所述旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置时,按照流入所述选择还原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过所述旁通路的废气的量。
3.根据权利要求1或2所述的NOx净化系统的控制方法,其特征在于,在所述推定的NO2吸附量减少的情况下,在推定流入所述选择还原型NOx装置的废气中的NO2的比例时,根据所述氧化催化剂装置的温度和基于废气的氧浓度的NO与NO2的平衡组成状态来推定从所述氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。
4.一种将废气中的NOx还原的NOx净化系统,其是废气净化系统,其在废气通路上从上游侧开始依次具备:氧化催化剂装置;向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置;选择还原型NOx催化剂装置;在所述氧化催化剂装置的上游侧从所述废气通路分支并在所述氨系溶液供给装置的上游与所述废气通路合流的旁流路;和调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置,并且还具备控制所述氨系溶液的供给量的控制装置,所述NOx净化系统的特征在于,所述控制装置由所述氧化催化剂装置前后的NOx量推定所述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减,并根据该推定的NO2吸附量的增减来调节通过所述氧化催化剂装置的废气的流量和通过所述旁通路的废气的流量,
在所述推定的NO2吸附量增加的情况下,所述控制装置进行使通过所述旁通路的废气的流量为0的控制;
在所述推定的NO2吸附量减少的情况下,所述控制装置进行使废气的一部分通过所述旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置的控制;
在所述推定的NO2吸附量没有增减的情况下,所述控制装置推定从所述氧化催化剂装置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩尔比),在该推定的NO2的比例为50%以下时,进行使全部废气通过所述氧化催化剂装置的控制;在该推定的NO2的比例大于50%时,进行使废气的一部分通过所述旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置的控制。
5.根据权利要求4所述的NOx净化系统,其特征在于,在使所述废气的一部分通过所述旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置时,所述控制装置进行按照使流入所述选择还原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过所述旁通路的废气的量的控制。
6.根据权利要求4或5所述的NOx净化系统,其特征在于,在所述推定的NO2吸附量减少的情况下,在推定流入所述选择还原型NOx装置的废气中的NO2的比例时,所述控制装置根据所述氧化催化剂装置的温度和基于废气的氧浓度的NO与NO2的平衡组成状态来推定从所述氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。
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